一、病理生理基础
变异型心绞痛的本质是冠状动脉痉挛,目前认为冠状动脉痉挛的发生原因是复杂的、多因素的,但其确切的发病机制还不明确。内皮细胞功能障碍、血管平滑肌细胞的高反应性、自主神经张力的异常以及炎症反应是发病机制的主要方面。
(一)内皮细胞功能障碍
血管内皮是多功能器官,其完整性对于血管维持正常生理功能非常重要。乙酰胆碱通过诱导一氧化氮及类似相关物质的释放可以舒张血管,而其通过毒蕈碱样受体却可以诱导出变异型心绞痛患者的冠状动脉痉挛。人体内一些内皮依赖性血管扩张物质如乙酰胆碱、5-羟色胺、组胺、麦角新碱等,通过诱导释放一氧化氮致使正常冠状动脉舒张,却使粥样硬化的血管收缩。因此,冠状动脉痉挛的患者可能存在冠状动脉内皮功能障碍。一氧化氮合成的改变是内皮细胞功能障碍导致冠状动脉痉挛的重要因素。
一氧化氮结合于可溶性鸟苷酸环化酶的血红素中心,从而增加了环磷鸟苷酸的含量,环磷鸟苷酸减少细胞内钙离子浓度,进而引起血管平滑肌的舒张。同时一氧化氮可以减少缩血管物质如内皮素和血管紧张素Ⅱ的生成。左旋精氨酸的类似物如N-单甲基左旋精氨酸(L-NMMA),为一氧化氮合酶抑制药,健康人群冠状动脉内注入L-NMMA能诱导冠状动脉的收缩,而对冠状动脉痉挛的患者则没有影响。由此可见,在健康人群,一氧化氮主要作用是维持基础血管张力,而在变异型心绞痛患者的冠状动脉中一氧化氮生物活性是缺乏的。这种一氧化氮生物活性缺乏可能是一氧化氮合酶活性缺乏所致。一氧化氮合酶基因的第7外显子Glu298→Asp(G894T)多态性、5端T786C多态性及第4内含子4a/b多态性导致一氧化氮合酶活性的改变,与冠状动脉痉挛有关。一氧化氮合酶基因的变异可能导致内皮功能障碍,引起冠状动脉痉挛。
(二)血管平滑肌细胞的高反应性
变异型心绞痛患者冠状动脉的平滑肌对各种刺激如乙酰胆碱、组胺等有高反应性。这种现象可能是平滑肌细胞增多和(或)受体激活增加导致。有研究表明,变异型心绞痛患者冠状动脉内膜有肥厚和增生改变。(https://www.daowen.com)
血管平滑肌细胞信号转导的变化在其高反应导致冠脉痉挛中起重要作用。通过肌球蛋白轻链调节蛋白磷酸化增加了肌球蛋白与肌动蛋白的亲和力,而肌球蛋白轻链调节蛋白磷酸化是由肌球蛋白轻链激酶和肌球蛋白轻链磷酸酶之间的平衡决定。Rho激酶通过抑制肌球蛋白轻链磷酸酶,从而增加了肌球蛋白轻链调节蛋白的磷酸化,扩大了平滑肌收缩所需的钙浓度范围(钙增敏)。这表明在痉挛位点Rho激酶的增量调节导致血管平滑肌细胞对血管活性物质的高反应性。
(三)自主神经活动的异常改变
有研究表明交感-副交感神经系统的失衡可以促发冠状动脉痉挛。123I标记的邻碘苯甲基胍是一种去甲肾上腺素的类似物,通过其单光子发射计算机成像术观察到变异型心绞痛患者局部心肌存在去交感神经化,这可能是由于副交感神经活动增强的缘故。
α肾上腺素能受体兴奋能诱导冠状动脉痉挛,而β1肾上腺素能受体兴奋则可以使冠状动脉舒张。变异型心绞痛患者病变局部对缩血管物质的高反应及去交感神经化,致使交感神经兴奋可通过兴奋α受体诱发冠状动脉痉挛,而副交感神经兴奋通过释放乙酰胆碱诱发冠状动脉痉挛。
(四)炎症反应
相对于其他类型的心绞痛患者,变异性心绞痛患者更年轻,而且除吸烟以外,大部分患者没有更多的冠心病危险因素。吸烟可诱发血管壁氧化应激反应,而氧化应激反应进一步诱导炎性细胞浸润,损伤血管内皮细胞,导致内皮功能障碍。Miyata等用炎性因子诱导炎症反应,此时血管内皮完整,一氧化氮的基础释放、内皮源性舒张功能不受影响,结果发现血管壁局部炎症可诱导平滑肌细胞的高反应性。也有研究发现很多严重的慢性炎症参与变异型心绞痛的发病,而且变异型心绞痛患者循环中炎性细胞增多、血浆C反应蛋白及IL-6水平增高。炎症在变异型心绞痛的发病中起着重要的作用,其具体机制仍需更多的研究阐明。